掃描電子
顯微鏡得材料表面形貌與其對應(yīng)的電流影像
半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展日進(jìn)千里,尤以
元件尺寸的微縮速率更超出原本預(yù)期提早達(dá)到物理的極限,
且同時(shí)也產(chǎn)生像短通道效應(yīng)等的不理想現(xiàn)象,因應(yīng)的解決方法除了制作超淺接面之外,近來備受注目的就是閘極氧化層的薄化。
然則在傳統(tǒng)電性分析方面卻越來越無法滿足納米等級的檢測要求,如分析氧化層上易于產(chǎn)生電性崩潰的區(qū)域,
因此應(yīng)用于電性分析的掃描探針顯微鏡(scanning probe microscopy)便逐漸受到產(chǎn)學(xué)界的重視,
而其中的掃描電流顯微鏡(conductive atomic force microscopy)
不僅擁有高訊號靈敏度與高空間解析度等優(yōu)點(diǎn),也能同時(shí)取得材料表面形貌與其對應(yīng)的二維電流影像資訊,
并可針對特定區(qū)域進(jìn)行電流-電壓曲線分析,
在高品質(zhì)超薄閘極氧化層的鑑定上更可提供有效的幫助。近十馀年來,掃描電流顯微鏡的發(fā)展快速,
1998年由A. Olbrich等研究人員將掃描探針顯微鏡搭配上導(dǎo)電探針利用Fowler–Nordheim(F-N)
穿隧電流機(jī)制檢測試片電流特性之后,掃描電流顯微鏡也發(fā)展出越來越多的應(yīng)用,
例如分析量子點(diǎn)電流路徑、特定小區(qū)域的崩潰電壓]以及試片缺陷分布,
最有趣的應(yīng)用之一便是探討試片于不同電壓下其電流分布圖形,藉此有效分析出試片材料本身特性。